Оптический или лазерный пинцет представляет из собой уникальное и точное устройство, использующее сфокусированный луч лазера для передвижения микроскопических объектов и удержания их в определённом месте. В этой статье мы постараемсяя в популярной форме ответить на вопрос – почему некоторые частицы, оказавшись в лазерном луче, стремятся в ту область, где интенсивность света максимальна, т.е. в фокус. Прежде чем объяснить стремление частиц к фокусу, вспомним, что луч света – это электромагнитная волна, и чем больше интенсивность света, тем больше напряжённость электрического поля в поперечном сечении луча. Поэтому в фокусе среднеквадратичная величина напряжённости электрического поля может увеличиваться во много раз. Таким образом, электрическое поле фокусируемого светового луча становится НЕоднородным, увеличиваясь по интенсивности по мере приближения к фокусу.
Архив рубрики: Наука
Обнаружена новая форма плавления за счет световой энергии
Эксперименты с различными соединениями редкоземельных металлов помогли физикам из “Сколтеха” и MIT открыть новую форму плавления материи, чьим “мотором” выступает свет, а не тепло. Их выводы были представлены в журнале Nature Physics. “Теперь мы пытаемся создать искусственные аналоги подобных дефектов. Их можно использовать в качестве основы для системы хранения данных, которые будут записываться и стираться при помощи света”, — рассказывает Альфред Цонг (Alfred Zong) из Массачусетского технологического института (США). Почти все элементы и химические соединения, существующие во Вселенной, могут принимать четыре разных агрегатных формы материи – превращаться в твердое тело, жидкость, газ и плазму.
Создана нелинейная оптическая система для преобразования ИК-излучения в зеленый свет
Физики из России, Австралии и США впервые построили топологическую наноструктуру, которая преобразует инфракрасное излучение в зеленый свет. Для этого они поместили 11 кремниевых нанодисков диаметром 500 нанометров на стеклянную подложку и соединили их в зигзагообразную цепочку. Оказалось, что построенная структура сохраняет нелинейно-оптические свойства даже при небольшом изменении геометрии или частоты падающего света, а также нарушает принцип оптической обратимости. Статья опубликована в Nature Nanotechnology. Когда фотоны летят сквозь прозрачную среду, они постоянно сталкиваются с атомами и взаимодействуют с их электронными оболочками. В результате скорость фотонов уменьшается пропорционально коэффициенту преломления вещества.
Российские ученые подтвердили существование нового типа квазичастиц “спинонов” внутри экзотических квантовых материалов
Ученые из МФТИ и зарубежных стран экспериментально подтвердили существование спинонов, абсолютно нового типа квазичастиц, возникающих внутри экзотических квантовых материалов, так называемых спиновых жидкостей. Их выводы и новые результаты наблюдений были представлены в журнале Physical Review Letters. «Исследованные нами материалы поглощали электромагнитные волны сильнее, чем, казалось бы, они должны были это делать. Причиной этого было возбуждение спинонов. Поскольку это сугубо квантовый эффект, его необходимо учитывать при создании устройств квантовой электроники, использующей принципы квантовой природы носителей заряда», — рассказывает Елена Жукова из Московского Физтеха, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Создан пористый кристаллический материал с рекордной площадью поверхности равной площади футбольного поля на 1 грамм
Представьте себе футбольное поле. На его фоне вы будете казаться коротышкой. А теперь постарайтесь вообразить, что вот это колоссальных размеров плоское футбольное поле нужно уместить на меньшей площади. Какого минимального размера удастся добиться? Вы удивитесь, но благодаря новому материалу, созданному группой химиков из университета Дрездена, площадь, равная по размеру футбольному полю, умещается всего в 1 грамме нового вещества. Для начала давайте разберемся, как же такое возможно. На самом деле, все довольно просто. Возьмите пористую губку для мытья посуды и деревянный брусок такого же размера. Если мы сравним площадь поверхности каждого объекта — получится, что за счет изгибов и полостей губки, ее общая площадь окажется во много раз больше, чем площадь гладкого бруска.
Создан прототип гибрида солнечной панели и проточной аккумуляторной батареи
Инженеры из США и Саудовской Аравии создали устройство, объединяющее в себе солнечную панель и проточную батарею, и имеющее более высокую эффективность, чем предыдущие подобные разработки. После зарядки батарея способна отдать 14,1 процента энергии, попавшей на солнечную панель, рассказывают разработчики в журнале Chem. Один из основных недостатков солнечной, ветряной и другой альтернативной энергетики заключается в том, что выработка энергии такими способами непостоянна и зависит от природных факторов. К примеру, солнечные панели способны вырабатывать достаточно много энергии только в светлое время суток, причем эффективность работы солнечной электростанции зависит от облачности.
